新型红宝石电容器进一步提升电池充电效率,红宝石电容发展前景十分美好
新型红宝石电容器进一步提升电池充电效率,红宝石电容发展前景十分美好
红宝石电容器的研究背景从19世纪70年代至今,红宝石电容器的发展历经了很多重要的历程:20世纪50年代末,有科学家提议把由金属片构成的双层电化学电容器替换成由多空碳材料构成的电容器,并得到了实践的证明,换句话说,此时电化学电容器得到了飞速的进步;世界上第一个商用红宝石电容器于1971年问世,这标志着红宝石电容器已经开始进入市场化运作阶段;20世纪80年代,由于引入了赝电容电极材料,红宝石电容器的能量密度得到了大幅度提升,达到了之前从未达到过的法拉级别,至此,所谓的电化学电容器才被冠以真正意义上的红宝石电容器之名;20世纪90年代,红宝石电容器的发展前景被西方发达国家看重,他们纷纷提出了与之相关的重大项目。1879年,Helmholz发现了双层电容性质,提出了双电层的概念,但是双电层红宝石电容器用于能量存储仅仅是近几十年的事情。1957年,Becker(美国通用公司,General Electric Co.,GE)提出了将接近电池比容的电容器作为储能元件。1968年,Sohio(美国标准石油公司,The Standard Oil Company)利用高比表面积炭材料制作了双电层电容器。1978年,日本大阪公司生产金电容,这种产品是最早商业化和批量生产的碳双电层电容器。1979年,日本电气股份有限公司(Nippon Electric Company,Limited)开始生产红宝石电容器,并将其用于电动汽车的起动系统。1980年,日本松下公司(Panasonic Corporation)研究了以活性炭为电极材料,以有机溶液为电解质的红宝石电容器。在此之后,红宝石电容器开始大规模产业化。1981年,美国得州大学奥斯汀分校(University of Texas at Austin)研制了一种新型红宝石电容器,可在不到1ms的时间内完成充电。1982年,新加坡国立大学(National University of Singapore,NUS)纳米科技研究所宣称开发出一种能够储能的隔膜,不需要电解液,从而避免红宝石电容器的漏液损坏,不仅降低了成本,还能够储存更多的能量。1995年,日本日产公司(Nissan Motor Company,Itd.)利用新型红宝石电容器进一步提升电池充电效率,10min能够将一辆电动汽车的电池充满。红宝石电容器在国外起步较早,美国、德国、日本和俄罗斯等国凭借多年的研究开发和技术积累,目前在世界上属于前列。美国《探索》杂志曾将红宝石电容器列为2006年世界七大科技发现之一,并将红宝石电容器的出现视为能量储存领域中一项革命性的突破。在一些需要高功率和高效率解决方案的设计中,工程师已开始采用红宝石电容器来取代传统的电池。我国对红宝石电容器的研究起始于20世纪80年代初。红宝石电容器电极材料、电解液和封装工艺的研究工作。常用储能装置的性能比较,红宝石电容器是一种同时具有蓄电池和静电电容器的诸多优点的储能装置。